一集群和Linux上的集群解決方案集群系統(Cluster)主要解決下面幾個問題：高可靠性（HA）。利用集群管理軟件，當主服務器故障時，備份服務器能夠自動接管主服務器的工作，並及時切換過去，以實現對用戶的不間斷服務。 高性能計算（HP）。即充分利用集群中的每一台計算機的資源，實現復雜運算的並行處理，通常用於科學計算領域，比如基因分析，化學分析等。 負載平衡。即把負載壓力根據某種算法合理分配到集群中的每一台計算機上，以減輕主服務器的壓力，降低對主服務器的硬件和軟件要求。 在實際應用中，最常見的情況是利用集群解決負載平衡問題，比如用於提供WWW服務。在這裡主要展示如何使用LVS(Linux Virtial Server)來實現實用的WWW負載平衡集群系統。
二 LVS簡介LVS是章文嵩博士發起和領導的優秀的集群解決方案，許多商業的集群產品，比如RedHat的Piranha，TurboLinux公司的Turbo Cluster等，都是基於LVS的核心代碼的。在現實的應用中，LVS得到了大量的部署，請參考http: //www.linuxvirtualserver.org/deployment.Html關於Linux LVS的工作原理和更詳細的信息，請參考http://www.linuxvirtualserver.org。
三 LVS配置實例通過Linux LVS，實現WWW，Telnet服務的負載平衡。這裡實現Telnet集群服務僅為了測試上的方便。LVS有三種負載平衡方式，NAT（Network Address Translation），DR（Direct Routing），IP Tunneling。其中，最為常用的是DR方式，因此這裡只說明DR(Direct Routing)方式的LVS負載平衡。1。網絡拓撲結構。 (點擊查看原圖) 如圖1所示，為測試方便，4台機器處於同一網段內，通過一交換機或者集線器相連。實際的應用中，最好能夠將虛擬服務器vs1和真實服務器rs1, rs2置於於不同的網段上，即提高了性能，也加強了整個集群系統的安全性。2。服務器的軟硬件配置 首先說明，雖然本文的測試環境中用的是3台相同配置的服務器，但LVS並不要求集群中的服務器規格劃一，相反，可以根據服務器的不同配置和負載情況，調整負載分配策略，充分利用集群環境中的每一台服務器。這3台服務器中，vs1作為虛擬服務器（即負載平衡服務器），負責將用戶的訪問請求轉發到集群內部的rs1,rs2，然後由rs1,rs2分別處理。client為客戶端測試機器，可以為任意操作系統。4台服務器的操作系統和網絡配置分別為：vs1: RedHat 6.2, Kernel 2.2.19vs1: eth0 192.168.0.1vs1: eth0:101 192.168.0.101rs1: RedHat 6.2, Kernel 2.2.14rs1: eth0 192.168.0.3rs1: dummy0 192.168.0.101rs2: RedHat 6.2, Kernel 2.2.14rs2: eth0 192.168.0.4rs2: dummy0 192.168.0.101client: windows 2000client: eth0 192.168.0.200其中，192.168.0.101是允許用戶訪問的IP。
虛擬服務器的集群配置 大部分的集群配置工作都在虛擬服務器vs1上面，需要下面的幾個步驟：重新編譯內核。 首先，下載最新的Linux內核，版本號為2.2.19，下載地址為：http://www.kernel.org/，解壓縮後置於/usr/src/linux目錄下。其次需要下載LVS的內核補丁，地址為：http://www.linuxvirtualserver.org/software/ipvs- 1.0.6-2.2.19.tar.gz。這裡注意，如果你用的Linux內核不是2.2.19版本的，請下載相應版本的LVS內核補丁。將ipvs- 1.0.6-2.2.19.tar.gz解壓縮後置於/usr/src/linux目錄下。然後，對內核打補丁，如下操作：[root@vs2 /root]# cd /usr/src/linux[root@vs2 linux]# patch -p1 < ipvs-1.0.6-2.2.19/ipvs-1.0.6-2.2.19.patch下面就是重新配置和編譯Linux的內核。特別注意以下選項：1 Code maturity level options--->* [*]Prompt for development and/or incomplete code/drivers2 Networking部分： [*] Kernel/User netlink socket [*] Routing messages <*> Netlink device emulation* [*] Network firewalls [*] Socket Filtering <*> Unix domain sockets* [*] TCP/IP networking [*] IP: multicasting [*] IP: advanced router [ ] IP: policy routing [ ] IP: equal cost multipath [ ] IP: use TOS value as routing key [ ] IP: verbose route monitoring [ ] IP: large routing tables [ ] IP: kernel level autoconfiguration* [*] IP: firewalling [ ] IP: firewall packet netlink device* [*] IP: transparent proxy support* [*] IP: masquerading --- Protocol-specific masquerading support will be built as modules.* [*] IP: ICMP masquerading --- Protocol-specific masquerading support will be built as modules.* [*] IP: masquerading special modules support* IP: ipautofw masq support (EXPERIMENTAL)(NEW)* IP: ipportfw masq support (EXPERIMENTAL)(NEW)* IP: ip fwmark masq-forwarding support (EXPERIMENTAL)(NEW)* [*] IP: masquerading virtual server support (EXPERIMENTAL)(NEW) [*] IP Virtual Server debugging (NEW) <--最好選擇此項，以便觀察LVS的調試信息* (12) IP masquerading VS table size (the Nth power of 2) (NEW)* IPVS: round-robin scheduling (NEW)* IPVS: weighted round-robin scheduling (NEW)* IPVS: least-connection scheduling (NEW)* IPVS: weighted least-connection scheduling (NEW)* IPVS: locality-based least-connection scheduling (NEW)* IPVS: locality-based least-connection with replication scheduling (NEW)* [*] IP: optimize as router not host* IP: tunneling IP: GRE tunnels over IP [*] IP: broadcast GRE over IP [*] IP: multicast routing [*] IP: PIM-SM version 1 support [*] IP: PIM-SM version 2 support* [*] IP: aliasing support [ ] IP: ARP daemon support (EXPERIMENTAL)* [*] IP: TCP syncookie support (not enabled per default) --- (it is safe to leave these untoUChed) < > IP: Reverse ARP [*] IP: Allow large windows (not recommended if <16Mb of memory) < > The IPv6 protocol (EXPERIMENTAL)
一集群和Linux上的集群解決方案集群系統(Cluster)主要解決下面幾個問題：高可靠性（HA）。利用集群管理軟件，當主服務器故障時，備份服務器能夠自動接管主服務器的工作，並及時切換過去，以實現對用戶的不間斷服務。 高性能計算（HP）。即充分利用集群中的每一台計算機的資源，實現復雜運算的並行處理，通常用於科學計算領域，比如基因分析，化學分析等。 負載平衡。即把負載壓力根據某種算法合理分配到集群中的每一台計算機上，以減輕主服務器的壓力，降低對主服務器的硬件和軟件要求。 在實際應用中，最常見的情況是利用集群解決負載平衡問題，比如用於提供WWW服務。在這裡主要展示如何使用LVS(Linux Virtial Server)來實現實用的WWW負載平衡集群系統。
二 LVS簡介LVS是章文嵩博士發起和領導的優秀的集群解決方案，許多商業的集群產品，比如RedHat的Piranha，TurboLinux公司的Turbo Cluster等，都是基於LVS的核心代碼的。在現實的應用中，LVS得到了大量的部署，請參考http: //www.linuxvirtualserver.org/deployment.html關於Linux LVS的工作原理和更詳細的信息，請參考http://www.linuxvirtualserver.org。
三 LVS配置實例通過Linux LVS，實現WWW，Telnet服務的負載平衡。這裡實現Telnet集群服務僅為了測試上的方便。LVS有三種負載平衡方式，NAT（Network Address Translation），DR（Direct Routing），IP Tunneling。其中，最為常用的是DR方式，因此這裡只說明DR(Direct Routing)方式的LVS負載平衡。1。網絡拓撲結構。 (點擊查看原圖) 如圖1所示，為測試方便，4台機器處於同一網段內，通過一交換機或者集線器相連。實際的應用中，最好能夠將虛擬服務器vs1和真實服務器rs1, rs2置於於不同的網段上，即提高了性能，也加強了整個集群系統的安全性。2。服務器的軟硬件配置 首先說明，雖然本文的測試環境中用的是3台相同配置的服務器，但LVS並不要求集群中的服務器規格劃一，相反，可以根據服務器的不同配置和負載情況，調整負載分配策略，充分利用集群環境中的每一台服務器。這3台服務器中，vs1作為虛擬服務器（即負載平衡服務器），負責將用戶的訪問請求轉發到集群內部的rs1,rs2，然後由rs1,rs2分別處理。client為客戶端測試機器，可以為任意操作系統。4台服務器的操作系統和網絡配置分別為：vs1: RedHat 6.2, Kernel 2.2.19vs1: eth0 192.168.0.1vs1: eth0:101 192.168.0.101rs1: RedHat 6.2, Kernel 2.2.14rs1: eth0 192.168.0.3rs1: dummy0 192.168.0.101rs2: RedHat 6.2, Kernel 2.2.14rs2: eth0 192.168.0.4rs2: dummy0 192.168.0.101client: Windows 2000client: eth0 192.168.0.200其中，192.168.0.101是允許用戶訪問的IP。
虛擬服務器的集群配置 大部分的集群配置工作都在虛擬服務器vs1上面，需要下面的幾個步驟：重新編譯內核。 首先，下載最新的Linux內核，版本號為2.2.19，下載地址為：http://www.kernel.org/，解壓縮後置於/usr/src/linux目錄下。其次需要下載LVS的內核補丁，地址為：http://www.linuxvirtualserver.org/software/ipvs- 1.0.6-2.2.19.tar.gz。這裡注意，如果你用的Linux內核不是2.2.19版本的，請下載相應版本的LVS內核補丁。將ipvs- 1.0.6-2.2.19.tar.gz解壓縮後置於/usr/src/linux目錄下。然後，對內核打補丁，如下操作：[root@vs2 /root]# cd /usr/src/linux[root@vs2 linux]# patch -p1 < ipvs-1.0.6-2.2.19/ipvs-1.0.6-2.2.19.patch下面就是重新配置和編譯Linux的內核。特別注意以下選項：1 Code maturity level options--->* [*]Prompt for development and/or incomplete code/drivers2 Networking部分： [*] Kernel/User netlink socket [*] Routing messages <*> Netlink device emulation* [*] Network firewalls [*] Socket Filtering <*> Unix domain sockets* [*] TCP/IP networking [*] IP: multicasting [*] IP: advanced router [ ] IP: policy routing [ ] IP: equal cost multipath [ ] IP: use TOS value as routing key [ ] IP: verbose route monitoring [ ] IP: large routing tables [ ] IP: kernel level autoconfiguration* [*] IP: firewalling [ ] IP: firewall packet netlink device* [*] IP: transparent proxy support* [*] IP: masquerading --- Protocol-specific masquerading support will be built as modules.* [*] IP: ICMP masquerading --- Protocol-specific masquerading support will be built as modules.* [*] IP: masquerading special modules support* IP: ipautofw masq support (EXPERIMENTAL)(NEW)* IP: ipportfw masq support (EXPERIMENTAL)(NEW)* IP: ip fwmark masq-forwarding support (EXPERIMENTAL)(NEW)* [*] IP: masquerading virtual server support (EXPERIMENTAL)(NEW) [*] IP Virtual Server debugging (NEW) <--最好選擇此項，以便觀察LVS的調試信息* (12) IP masquerading VS table size (the Nth power of 2) (NEW)* IPVS: round-robin scheduling (NEW)* IPVS: weighted round-robin scheduling (NEW)* IPVS: least-connection scheduling (NEW)* IPVS: weighted least-connection scheduling (NEW)* IPVS: locality-based least-connection scheduling (NEW)* IPVS: locality-based least-connection with replication scheduling (NEW)* [*] IP: optimize as router not host* IP: tunneling IP: GRE tunnels over IP [*] IP: broadcast GRE over IP [*] IP: multicast routing [*] IP: PIM-SM version 1 support [*] IP: PIM-SM version 2 support* [*] IP: aliasing support [ ] IP: ARP daemon support (EXPERIMENTAL)* [*] IP: TCP syncookie support (not enabled per default) --- (it is safe to leave these untouched) < > IP: Reverse ARP [*] IP: Allow large windows (not recommended if <16Mb of memory) < > The IPv6 protocol (EXPERIMENTAL)
